淺析河東66kV全戶內智能變電站

高勛　馬強　劉世闖

摘要：進入21世紀以來，全球氣候變化、能源短缺、經濟發展以及電網安全運行的問題日益突出，這些都成為當前電力行業發展所必須面對和解決的問題，電力行業被賦予了重要的社會責任，而智能電網成為世界電力工業發展的現實選擇。文章對河東66kV全戶內智能變電站進行了介紹。

關鍵詞：全戶內；智能變電站；降噪技術；智能電網；電網運行；電力行業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）01-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0065

1 建設背景

環境氣候的惡化迫切需要發展建設智能型電網。在自然環境方面，要能適應全球氣候變化、自然災害頻發、溫室效應日益嚴重，而能源生產和使用中所排放的溫室氣體占溫室氣體總排放量的65%。到2050年，據估計這一比例將會升高到85%。如何應對氣候變化，實現可持續發展，已成為全球電力行業關注的焦點和變革的最主要推動力。在電網安全運行方面，隨著電力技術的不斷發展，電網逐漸顯現出許多新特征、新問題，如是否自愈、是否兼容、集成情況、如何優化，而面對電力市場的變革，對如何增進電網自動化、如何提高電網信息化水平提出了進一步的要求，因此智能電網勢必成為電網發展的必然趨勢，如何更好更快地發展智能型電網已成為全世界追求的新目標。

遼陽河東66kV智能變電站應運而生。河東變電站按照國網公司要求建設成為“兩型一化”變電站（即環境友好型、資源節約型、工業化），充分體現了以人為本、環境友好，安全可靠、簡潔適用，創新優化、節約資源。

2 建設規模

該變電站按戶內GIS無人值班智能化變電站設計，66kV系統接線方式為線路變壓器組接線，10kV系統接線方式為單母線分段接線。66kV配電裝置采用戶內GIS設備，10kV配電裝置采用戶內中置型金屬鎧裝高壓開關柜，戶內雙列布置。66kV主變保護及自動化系統集中組屏，10kV采用分散安裝的保護測控一體化裝置。

3 采用先進的技術設備

3.1 全站信息的數字化模式

想知道什么是全站信息數字化，就必須從它的概念入手。全站信息數字化是指實現頭次、再次設備的靈活操控，具有雙向通信工能，使控制人員可以利用信息網絡進行管理、操作，進而滿足信息采集、傳輸、處理、輸出過程的全新數字化模式。

3.2 網絡化通信平臺

網絡化通信平臺指在IEC 61850的標準化網絡通信體系的基礎上，實現全站信息的網絡化傳輸的過程。變電部門可以根據實際的用電需求靈活地分配電力分流，同時可以利用冗余技術提高系統穩定可靠性；互感器所采集的各項數據可通過網絡傳送到防護、故障錄波及相角測量等相應設備，實現網絡數據共享化；光纜的應用可大幅度減少變電站系統內的二次回路的連接線使用，從而也提高了系統的穩定可靠性能。

3.3 標準化信息共享

標準化信息共享指形成基于同一斷面的統一、唯一的基礎信息，建立統一的標準化信息模塊、通過統一的標準、建立起模塊庫，從而實現變電站內外的信息交互和信息共享的準確，避免不同功能應用過程中發生相同信息的不匹配等情況。

3.4 高級應用互動化

高級應用互動化指實現各種變電站內外高級應用系統的互動，可以全面滿足智能電網運行、控制等要求。具體是指建立變電站內的全景數據的信息一體化平臺，供各子平臺統一數據標準化規范化存儲讀取的訪問以及和調度等相關系統的信息交換；滿足變電站集約化管理、順序控制等要求，并可與相鄰變電站、電源（包括可再生能源）、用戶間的協同響應，是各級電網的安全穩定運行的基礎。

3.5 通信標準化

目前常規二次變設備缺乏統一的信息模型和通信指標，為實現不同廠家所成產設備的互連互通，必須設置大量的轉換器，增加了系統復雜程度和建設時設計、調試和維護的工作量，進而增加了變電站的復雜程度和成本支出。

4 變電站的設計技術創新

4.1 基于智能變電站二次設備狀態監測和評價方法

河東66kV智能變電站的狀態檢修評價方法采用專家系統、模糊計算等先進的控制計算方法，通過各種信息判斷出設備不健康的水平，予以各種程度的減分，對某設備的總減分進行評價，得出設備的總體健康水平，并給出具體的檢修策略。

4.2 變電站采用了先進的噪聲防控技術

4.2.1 主變壓器噪聲來源分析：（1）由于電磁場的交替變化所產生的電磁噪聲；（2）主變壓器的冷卻系統帶來的噪聲，其主要由油泵和冷卻風扇兩部分構成，但目前國內所采用的均為自冷式主變壓器，沒有冷卻風扇。

4.2.2 主變壓器噪聲的影響及傳播途徑。主變壓器噪聲在主變壓器室內傳播，當噪聲聲波遇上建筑物壁面以后，就發生反射和透射現象，反射波的疊加使得變電室內部噪聲增強，透射波穿出變電室墻體傳播至變電室外，造成對附近人群的影響。一般反射波對周邊居民的影響較小，透射波通過對變電室墻體加裝隔音材料可以有效地減少主變壓器噪聲對外部環境的影響。

4.2.3 主變壓器室通風降噪原因分析及方案設計。噪聲污染由噪聲源、傳播途徑和接受者三個要素構成，必須三個要素同時具備才可構成噪聲污染。因此，只要讓三要素不能同時存在便可有效控制噪聲污染的發生。（1）從源頭上控制。當設備采買時，可向生產商提出主變壓器噪聲控制指標，要求變壓器噪聲分貝控制在國家要求以內；（2）變電站周圍的人群作為接受者也是客觀存在的。因此對變電站設計時，應盡量避免或遠離人群密集地帶，如無法避免則在變電室的建設設計時，應增強變電室的降噪處理，變電室的建造處理要在保證主變壓器的安全運行的前提下還要從吸聲、隔聲、消聲等方面下功夫：（1）材料吸聲降噪處理。變電站場所主要采用了微穿孔板吸聲技術：先將龍骨架固定在主變壓器室內四周墻體上，用玻璃纖維布包好離心超細玻璃棉，置放在龍骨與龍骨之間，面板采用鋁合金穿孔板覆蓋。其中要求室內吸聲面積控制在主變壓器室總內面積的60%左右。如室增加內吸聲面積不但對降低室內噪聲效果沒有增加，反而施工費用卻提高。性價比下降；（2）阻隔聲音降噪處理。主變壓器室采取吸聲降噪處理措施以后，室內反射聲波得到了有效控制，但主變壓器產生的直達聲波仍然可以通過大門等各個敞開口不斷向室外環境中傳播，為避免噪聲污染，應對主變壓器室所有漏聲部位進行隔聲處理。采用合理的密封降噪材料，對漏音部位進行處理；（3）消聲降噪處理。主變壓器噪聲除了從門窗向外環境傳播外，還通過風道口等部位向外環境傳播。風道口需要通風，因此是無法采取隔聲措施的，但是風道是主變壓器室內通風散熱主要通道，如果采取隔音措施，不利于主變壓器的正常運行。因此既要主變壓器的在正常運轉，又要保證通風散熱不受影響，只有采取消聲的方法（安裝外部消音設備）；（4）方案設計。河東66kV變電站在主變壓器室下部設置進風道口，其通風面積約10m2。在進風道口安裝阻抗復合折板式進風消聲器進行消聲處理。在主變壓器室上部側墻設出風道口，室外側連接安裝低噪聲軸流通風機，并將通風機置于消聲室內，通風機的進風側加裝鋼板格柵，以防止零件等墜入主變壓器室。通風機的進風道口通風面積不小于5.2m2，喉部的通風面積不小于3.0m2，出風道口的通風面積不小于6.0m2。在通風機的出風道口采取消聲處理措施。通風機的啟停配備就地控制裝置，可以手控和自動溫控，自動溫控在主變壓器室內留有信號，并留有遠程控制的接口，通風系統還提供與消防系統實現閉鎖的接口。

參考文獻

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作者簡介：高勛（1975—），男，國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院高級工程師，研究方向：變電站電氣設計、評審等。

（責任編輯：蔣建華）endprint